汽车前照灯智能新技术的应用

常树坤

（吉林化工学院汽车工程学院，吉林 吉林 132102）

前照灯是汽车夜间行驶必不可少的照明设备。为了提高汽车行驶的安全性和方便性，减轻驾驶员的劳动强度，很多新型车辆前照灯均采用了电子控制装置，对前照灯进行自动控制。

1 前照灯会车自动变光系统

图1为自动变光系统工作原理图。在对方没有驶来车辆时，由于继电器J的线圈内没有电流通过，远光触点接通，因此远光灯亮。当对方驶来的车辆相距150～200m时，其灯光照射在光敏电阻R上，因而使其电阻值突然减小，于是晶体三极管T1因获得较大的正向偏压而导通，使T2也获得正向偏压也导通，T3的基极电流被短路，T3截止，使T4的基极电位升高，T4导通。接通了T5的基极电路，产生基极电流，T5导通使继电器的线圈J内有电流通过，产生较大的电磁力，使触点和远光灯接线柱1断开，而和近光灯的接线柱2接通，因而使灯光由远光变为近光。

在两车会车之后，作用到变光器光敏电阻上的强光信号消失，其电阻值迅速增大，使晶体三极管T1的正向偏压迅速降低，因而T1截止，T2的基极电流被短路，T2也截止，T3的基极电位升高，产生基极电流，T3导通，使T4的基极电流被短路，T4截止。结果切断了T5的基极电流，T5截止，切断继电器线圈J中的电流，触点J和近光接线柱2断开，又和远光接线柱1接触，恢复前照灯远光灯的工作。

配置此装置的车型有：丰田凯美瑞，保时捷卡宴，丰田卡罗拉，迈巴赫，克莱斯勒300C 2.7，速腾，沃尔沃，日产骐达，现代名图，迈腾，日产天籁，奔驰，奔腾B90，法拉利，宾利飞驰，力帆620，奥迪A8，凯迪拉克，奔腾B70，欧宝雅特，福特翼虎，宝马X5，奥迪Q7，欧宝威达，辉腾，雷诺纬度，丰田霸道，奥迪A6，捷豹XJL，路虎神行者2，绅宝D系列等。

2 前照灯昏暗自动发光控制系统

图2为昏暗自动发光控制电路。它主要由光传感器和控制元件及晶体管放大器组件两大部分组成。

在使用自动控制系统时，先将延时关灯控制放至 “接通”位置 （即S1接通），再接通点火开关和断开前照灯开关。此时，昏暗自动发光控制系统即可进行工作。

在汽车行驶中，当自然光的强度降低时，光敏电阻R2的阻值增加，使T1基极上的电位降低，当下降到一定程度时，T1导通，接通灵敏继电器线圈J1的电路，电流由蓄电池正极→D1→R4→T1的集电极和发射极→J1→S1→搭铁回蓄电池负极。线圈J1产生电磁力使触点S1闭合，接通了功率继电器线圈J2的电路，电流由蓄电池正极→J2→S1→搭铁，J2线圈产生电磁力，开关S2被吸合，接通至前照灯的电路，前照灯被点亮。

当自然光增强时，光敏电阻R的阻值减小，T2的基极电位升高，升高到一定程度，T1截止。切断灵敏继电器线圈J1的电路，触点S1断开，切断前照灯电路，前照灯熄灭。

此系统是手动和昏暗自动发光控制并存。如果驾驶员希望用手操纵，先要将关灯延时控制放到“断开”位置 （即顺时针将旋钮转到止点），这样前照灯就可以使用常规的灯开关控制。

配置此装置的车型有：欧宝雅特，福特翼虎，速腾，绅宝D系列，路虎神行者2，福特霸道，捷豹，雷诺纬度，丰田卡罗拉，迈腾，凯迪拉克，奥迪A6，宝马X5，奥迪Q7，奔腾B90，奥迪A8，宾利飞驰，法拉利，奔驰，日产天籁，力帆620，日产骐达，奔腾B70，现代名图，日产颐达，沃尔沃，克莱斯勒，辉腾，迈巴赫，保时捷卡宴，丰田凯美瑞等。

3 前照灯自动关闭延时控制装置

图3为自动关闭延时控制装置工作原理图。当汽车停下切断点火开关时，晶体管T1处于截止状态，此时电容器C1立即经电位器R3和电阻R4开始充电，使C1上的电压充至单结晶体管T2的导通电压时，C1则通过T2的发射极、基极和电阻R7放电。于是R7上产生一个电压脉冲，使晶体管T3瞬时导通，消除加在晶闸管T上的正向电压，使晶闸管T截止。随后，T3很快恢复截止，晶闸管还来不及导通，前照灯继电器K线圈失电，使其触点K′打开，前照灯电路切断，实现自动延时关闭的功能。

配置此装置的车型有：福特翼虎，保时捷卡宴，雷诺纬度，福特翼搏，福特翼虎，迈腾，沃尔沃，丰田卡罗拉，辉腾，克莱斯勒300C 2.7，速腾，本田CR-V，捷豹XJL等。

4 可缩回式前照灯装置

由于可缩回式前照灯提高了车身的空气动力性能，有利于协助改善燃油的经济性和轿车款式，因此在一些轿车上得到了应用。

可缩回式前照灯的灯光开关与常规灯光开关相似，只多了一个HOLD（保持位置）。这种灯光控制开关不但可接通、断开前照灯和尾灯，还可以向前照灯缩回装置的控制继电器发出信号，升起和降下前照灯。将变光开关向上拉至FLASH（闪动）位置时，它可向前照灯缩回装置的控制继电器发出信号，升起前照灯，其功用与普通组合灯光开关一样。

前照灯的升起和缩回是用前照灯缩回装置的电动机带动曲柄连杆机构完成的。连杆和曲柄装于前照灯和电动机之间，如图4所示。当前照灯升到上限时，前照灯支撑杆与前照灯支架上的止动器接触，确保前照灯灯光轴处于正确位置。

前照灯缩回装置电动机的结构如图5所示。电动机有电流通过，带动蜗杆转动，蜗杆通过蜗轮带动曲柄轴转动，前照灯升起或缩回。每个缩回装置电动机中都装有由1个凸轮板和2对触点构成的限位开关，该限位开关可使缩回装置电动机停止运转，同时还与IC一起控制2个三极管的通断，即前照灯缩回装置的内置继电器。

缩回装置电动机内的限位开关有两对触点 （A、B和A、C），前照灯的不同位置其导通情况如下：前照灯处于降下位置时，A、B处于连通状态；前照灯处于升起位置时，A、C处于连通状态。当由A、B连通变为A、C连通或由A、C连通变为A、B连通，前照灯在升起和降下位置之间移动，其所经过的任一位置称为中间位置。

若前照灯驱动装置有故障而不能升起，可先断开蓄电池负极导线或缩回装置熔断丝，然后从缩回装置电动机上拆下防水盖，顺时针方向转动手动旋钮，并使连杆和曲柄位于一条直线上，则证明前照灯已处于标准的 “升起”位置。

可缩回式前照灯装置电路原理如图6所示。IC根据检测到的端子6、8变化状况，即灯光控制开关和变光开关的位置变化，控制T1、T2的通断并与限位开关相配合，控制缩回装置电动机的工作。

当限位开关触点A、B相连 （前照灯降下状态），若IC控制T1导通时，电流自蓄电池正极→端子10→1号、2号继电器线圈产生电磁吸力，迫使各自继电器触点由E侧转向D侧，就有电流自蓄电池正极分别流过2个内置继电器的触点D、端子1、4，经2个缩回装置电动机搭铁，使2个缩回装置电动机工作，于是前照灯升起。当前照灯升至极限位置时，限位开关内的触点连接由A、B转变成A、C，由于T2处于截止状态，内置继电器线圈无电流通过。在弹力作用下，2个内置继电器触点由D侧转向E侧，使缩回装置电动机停止工作。在此过程中，T1接通10s。前照灯缩回原理与升起相同，只是限位开关触点A、C相连。

配置此装置的车型有：丰田卡罗拉，奥迪A8，宝马X5，福特翼搏，奔驰，凯迪拉克，宾利飞驰，悍马，迈巴赫，速腾，辉腾，法拉利，凯美瑞，沃尔沃，奔腾B90等。

5 ILS智能化灯光系统

ILS（智能化灯光系统）以大功率复式氙气前照灯为基础，根据道路及天气状况进行灯光分配。ILS包括5种照明模式。

1）乡村照明 能够更加宽阔地照亮驾驶员一侧的道路，驾驶员在黑暗中更容易判断前方路况，并能够在其他车辆或人员穿越其行车路径时，更容易做出反应。

2）高速公路照明 夜间在高速公路上行驶，当车速达到预设的速度时，复式氙气前照灯的亮度会显著增加。此功能可有效地改善夜间高速公路行车的远距离视野。如图7所示。

3）增强型雾灯 该功能在70 km／h时速以下且后雾灯打开时被激活，驾驶员一侧的复式氙气前照灯向外转动，以便更好地照亮近侧路面，并且减轻在雾天反射灯眩光。如图8所示。

4）主动转弯照明 根据不同车速和转向角，车辆主动转弯照明会自动开启。主动前照灯可迅速向转弯方向转动，增强转角方向的照明效果。如图9所示。

5）弯道照明 当以低于40 km／h的速度行驶时，转动转向盘或是使用转向信号灯时，弯道照明功能会被自动激活。车辆正前方和转弯方向的照明范围会大幅度扩展，能够更早地发现横穿道路的行人。如图10所示。

配置此装置的车型有：欧宝雅特，迈腾，欧宝威达，福特翼虎，路虎神行者2，丰田霸道，雷诺纬度，速腾，奥迪Q7，宝马X5，一汽宝来，凯迪拉克，丰田卡罗拉，奥迪A8，奔腾B70，宾利飞驰，法拉利，奔驰，沃尔沃，马自达6，奔腾B90，新马自达3，辉腾，丰田凯美瑞，保时捷卡宴，别克凯越，迈巴赫，克莱斯勒等。

6 灯光报警提示系统

白天行车因过隧道或其他原因开灯后很容易忘记关灯。当驾驶员断开点火开关时，如果车灯开关未关闭，关灯报警装置就会提醒驾驶员及时关闭车灯开关。

在很多汽车上，车灯开关未关报警电路还同时控制车灯未关报警灯，该报警灯与蜂鸣器并联，通常安装在仪表板上。如果驾驶员在断开点火开关时，车灯开关未关闭，蜂鸣器和报警灯就会同时发出警报，以引起驾驶员的注意。